[实用新型]空调变频器供电装置及空调变频器供电系统

说明书

本实用新型涉及一种空调变频器供电装置及空调变频器供电系统，本空调变频器供电装置包括：双向DC/DC变换器单元、DC/AC变换器单元和储能单元；其中所述双向DC/DC变换器单元适于将前端直流输入电压转换成相应等级直流电压输出至DC/AC变换器单元和储能单元，即所述DC/AC变换器单元适于将直流电压转换成与空调压缩机的实际功率相匹配的交流电压，并输送至空调压缩机；以及所述储能单元适于向DC/AC变换器单元输送电压；本实用新型通过双向DC/DC变换器单元能够实现直流直接供电，在提高实用性的同时还节约了能源，克服了传统变频空调供电拓扑中从地铁接触网到空调压缩机中需经过三组变流器单元，因每级变流器单元不能百分百的转换能量造成能源浪费的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种空调变频器供电领域，尤其涉及一种空调变频器供电装置及空调变频器供电系统。

背景技术

目前地铁车辆中电气设备的供电电压为DC1500V、AC380V和DC110V这三种，其中DC1500V为地铁接触网的电压，DC110V为所有电气设备的控制设备的输入电压，AC380V为空调、风机、压缩机和充电机等设备的供电电压。随着全球能源供应趋势的日益紧张，各行各业均提出了节能减排的口号。而轨道交通系统耗电量很大，运行成本非常高。其中，空调系统和牵引系统是轨道交通车辆的主要损耗来源，空调系统损耗占辅助系统的一半以上，为了降低损耗，越来越多的地铁车辆上均使用变频空调来替代以前的定频空调；牵引系统的损耗主要来源于电制动时电量的浪费。

传统的变频空调所采用的供电拓扑如图1所示。从图中可看出该空调供电装置由AC/DC变换器单元和DC/AC变换器单元组成，该供电装置的前端输入为交流电压，该电压由前端DC/AC变换器产生。传统变频空调供电电源中的AC/DC变换器单元通常采用二极管整流拓扑；DC/AC单元通常采用三相半桥拓扑。

二极管整流装置会对前端DC/AC单元的输出波形质量产生很大的影响，会影响前端380V输出辅助变流器的效率和使用寿命；传统变频空调供电拓扑中从地铁接触网到空调压缩机中需经过三组变流器单元，由于每级变流器单元均不能百分百的转换能量，这无疑会降低设备的整体效率，同时也浪费能源；受电弓故障断电时，空调机组不能正常工作，严重影响乘客的乘车体验。

因此，亟需开发一种新的空调变频器供电装置及空调变频器供电系统，以解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种空调变频器供电装置及空调变频器供电系统，以克服传统变频空调供电拓扑中从地铁接触网到空调压缩机中需经过三组变流器单元所造成能源浪费的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种空调变频器供电装置，其包括：双向DC/DC变换器单元、DC/AC变换器单元和储能单元；其中所述双向DC/DC变换器单元适于将前端直流输入电压转换成相应等级直流电压输出至DC/AC变换器单元和储能单元，即所述DC/AC变换器单元适于将直流电压转换成与空调压缩机的实际功率相匹配的交流电压，并输送至空调压缩机；以及所述储能单元适于向DC/AC变换器单元输送电压。

进一步，所述双向DC/DC变换器单元包括：第一级变换电路和第二级变换电路；所述第一级变换电路和第二级变换电路串联连接；所述第一级变换电路连接地铁接触网，第二级变换电路连接负载；当电压从地铁接触网侧流入负载侧时，电压依次通过第一级变换电路、第二级变换电路后降压输出至负载；以及当电压从负载侧流入地铁接触网侧时，电压依次通过第二级变换电路、第一级变换电路后升压补充至地铁接触网。

进一步，所述第一级变换电路包括：半桥IGBT电路；所述第二级变换电路包括：与所述半桥IGBT电路串联的IGBT器件VT1、IGBT器件VT4；通过控制半桥IGBT电路和/或IGBT器件VT1和/或IGBT器件VT4的工作状态，以调整输出至负载的电压等级。

进一步，所述第一级变换电路和第二级变换电路的驱动波形相差180°。